การผลิตแคโรทีนอยด์ในจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola ด้วยน้ำเสียสังเคราะห์ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพใช้แสงแบบอากาศยก

การเลี้ยงจุลสาหร่ายในน้ำเสียชุมชนเป็นการบำบัดทางชีวภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการลดมลพิษทางน้ำซึ่งสามารถใช้ในการผลิตแคโรทีนอยด์ซึ่งมีมูลค่าสูงทางการตลาด งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหนาแน่นเริ่มต้นของเซลล์ที่เหมาะสมในการบำบัดน้าเสียสังเคราะห์ที่มีองค์ประกอบหลักใกล้เคียงกับน้ำเสียชุมชนที่ผ่านการบำบัดในขั้นตอนทุติยภูมิ และสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตแคโรทีนอยด์ด้วยจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola (TISTR 8551) ที่เลี้ยงใน เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพใช้แสงแบบ ALPBR ปริมาตร 10 L พบว่าความหนาแน่นเริ่มต้นของจุลสาหร่ายเท่ากับ 6.12×106 ± 0.28×106 cell mL-1 มีความเหมาะสมมากที่สุดในการบาบัดน้ำเสียสังเคราะห์ ที่มีอัตราส่วนโดยโมลของธาตุอาหารไนโตรเจนรวมต่อฟอสฟอรัสรวม (TN:TP) เท่ากับ 22.8:1 ให้ผ่านเกณฑ์มาตรฐานน้ำทิ้งโดยใช้ระยะเวลาสั้นที่สุดเท่ากับ 7 วัน และมีประสิทธิภาพในการบำบัด TN, TP และค่า COD ณ วันกึ่งกลางของระยะคงตัวเท่ากับร้อยละ 95.21, 93.35 และ 28.29 ตามลำดับ การขยายระยะเวลาเลี้ยงจุลสาหร่ายอีก 15 วันหลังจากสิ้นสุดการเลี้ยงในวันที่ 9 ซึ่งมีความเข้มข้นของ TN คงเหลือในน้ำเสียสังเคราะห์ร้อยละ 5 ของค่าเริ่มต้น ส่งผลให้ได้ผลผลิตแคโรทีนอยด์จำเพาะเพิ่มขึ้นอีกร้อยละ 10.0 เมื่อเปรียบเทียบกับการเลี้ยงแบบกะ 14 วัน ทั้งนี้เป็นผลมาจากการขาดแคลน TN ในช่วงที่มีการขยายระยะเวลาเลี้ยง การเพิ่มความเข้มของแสงและระดับความเค็มของน้ำเสียสังเคราะห์ด้วยการเติมเกลือ NaCl ช่วยกระตุ้นให้จุลสาหร่ายผลิตแคโรทีนอยด์เพิ่มมากขึ้น โดยการให้แสงที่มีความเข้มเพิ่มขึ้นจาก 3,500 เป็น 60,000 ลักซ์ ร่วมกับการเติม NaCl ในน้ำเสียสังเคราะห์ที่ผ่านการบำบัดให้มีความเข้มข้นรวมเท่ากับ 300 mM พบว่าเป็นสภาวะที่เหมาะสมมากที่สุดสาหรับการผลิตแคโรทีนอยด์ โดยมีผลผลิตแคโรทีนอยด์จำเพาะเพิ่มขึ้นอีกคิดเป็นร้อยละ 41.4 จากกรณีของการขาดแคลน TN เพียงปัจจัยเดียว ผลลัพธ์ที่ได้นี้ชี้ให้เห็นว่าจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola มีศักยภาพในการบาบัดน้าเสียชุมชนที่ผ่านการบำบัดในขั้นตอนทุติยภูมิและการผลิตแคโรทีนอยด์โดยทั้งสองขั้นตอนนี้สามารถดำเนินการต่อเนื่องกันได้